Page 39 - 网络电信8月刊下

解 决 方 案

QSFP28光模块应用的标准分析

与测试技术研究

许朝蓬
南京邮电大学电子科学与工程学院，江苏南京210003

摘要: 万兆以太网已经运用于企业网和城域网络，各大通信公司正将视线转移到100G以太网。随着大数据以及云计算处理
的发展，使得数据中心交换机升级成为了必要。100G以太网技术的核心在于光模块，4×25Gb/s QSFP28并行收发模块提供了高
速互连传输的解决方案，拥有更大的传输容量、更高的端口密度以及更低的功耗和成本。从系统角度，结合100G以太网物理层
标准，深入理解QSFP28光模块在100G以太网中的应用; 从信号层面，通过对实物的调试以及测试结果分析，充分保证其在实际
应用中的可靠性。重点分析了光模块的管理接口I2C总线以及业务接口的参数指标，针对实际调试过程中所遇到的测试问题，提
出了相应的接收端扰动测试方案。在存在一定抖动的情况下，信号的误码率依然符合规范要求。一系列的试验结果证实了该光
模块各项指标满足规范要求。
关键词: 以太网; 物理层; 光模块; I2C 管理接口; 扰动测试; 逻辑开关; 发射端; 接收端

一、引言 1.以太网物理层简述
互联网的持续快速发展及人们对于更高速光网络的需求， 在最新的100G以太网标准 ［1］ 中详细介绍了物理媒体相关子
持续地推动着整个光通信行业的快速发展，光通信器件的技术 层(physical medium dependent，PMD)。物理层参考框图如图1
也随之得到创新和发展。QSFP28光模块就是伴随这一发展的产 所示。
物。
图1 物理层参考框图
QSFP28封装的光模块相比于第一代外形封装可插拔(
common form－factor pluggable，CFP)光模块以及CFP4封装光
模块，有着明显的优势。在外观上，CFP4封装体积是第一代CFP
封装的1/4，而QSFP28封装的体积比CFP4封装更小，因此适用于
更高密度的交换机产品，从而实现单块交换机单板更高转发业
务能力，为建设超大规模的数据中心提供可能性。在内在性能
方面，QSFP28封装光模块为4通道25Gb/s并行传输。相比于CFP
封装10通道10Gb/s传输，其支持最新的100G以太网标准; 相比
QSFP+光模块的4通道10Gb/s传输速率，其占用同样多的通道资
源，但可实现2.5倍传输性能，因此在大数据发展的时代具有重
大意义。

二、QSFP28 光模块的以太网标准

58 网络电信 二零一七年八月